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標題: 研究表明“寒武紀大爆發”始於前寒武紀  
 
寒武紀
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研究表明“寒武紀大爆發”始於前寒武紀

  最近,由中國科學院南京地質古生物研究所朱茂炎研究員帶領的一個國際小組在國際著名地學期刊《地質學》(Geology)雜誌上發表了關於寒武紀大爆發研究的最新成果。他們依據在俄羅斯遠東西伯利亞地區獲得的地層和古生物化石資料,證明寒武紀典型的動物骨骼化石在前寒武紀晚期就已經出現,並與前寒武紀晚期典型的弱礦化動物骨骼化石混生,從而表明寒武紀生物群與前寒武紀晚期埃迪卡拉紀生物群之間具有逐漸過渡的演化關係。

  這一新的研究成果打破了目前關於寒武紀大爆發的既有認識,寒武紀大爆發並不是在寒武紀早期突發性發生的,而是起始於前寒武紀末期。同時認為,前寒武紀末期並沒有發生生物大滅絕事件,寒武紀之初一次全球性劇烈的碳迴圈異常環境事件也與寒武紀大爆發無明顯關係。

  已知地球生命大約具有38億年甚至更早的演化歷史,但為什麼我們熟知的、類似人類自己這種既可以運動、又可以捕食的複雜生命(多細胞動物)直到距今5.4億年前才開始在地球上爆發式快速出現(“寒武紀大爆發”)?這是自1859年達爾文進化論代表作《物種起源》問世以來一直困擾科學界的重大科學謎題。

  近30年來,包括我國在內的全球科學家在動物起源和寒武紀大爆發研究領域獲得一系列重大科學發現,為破解這個科學難題做出了重要貢獻。例如,我國雲南的寒武紀早期澄江動物群(5.2億年前)中發現了包括原始脊椎動物在內的幾乎所有已知現代動物門類化石,同時全球各地發現了比澄江動物群還早的、具有各種各樣骨骼和礦化外殼的動物化石。這些寒武紀早期的化石發現進一步證實了動物寒武紀大爆發的真實存在,並加大了寒武紀大爆發的突發性。

  揭示動物在寒武紀大爆發之前的演化歷史是破解寒武紀大爆發之謎的根本途徑。近幾十年來,寒武紀之前地層中也相繼發現了大量形態看似複雜、具有動物特徵的化石。比如,前寒武紀末期全球各地發現的典型埃迪卡拉生物群、我國皖南的藍田生物群、貴州的甕安生物群等等。但是,這些化石與寒武紀的動物化石差異非常大,一般認為沒有任何演化上的關係。

  依據目前發現的化石資料,學界的基本共識是,前寒武紀末期發生了一次全球性的生物大滅絕事件,這次大滅絕事件與全球海洋一次巨大的碳同位素負異常事件(BACE事件)在時間上相吻合。因而,這次生物大滅絕事件被認為是由地球環境異常變化引起的,而且這種認識同樣支援了寒武紀大爆發的突發性,使得寒武紀大爆發之謎變得更加撲朔迷離。

  朱茂炎帶領課題組多年來一直從事寒武紀大爆發的綜合研究。他在多年的野外地層剖面研究基礎上,認識到前寒武紀與寒武紀生物群之間的不連續性和寒武紀大爆發的突發性可能是由於地質記錄不完整造成的。因為全球各大陸前寒武紀與寒武紀的地層之間幾乎都存在一個巨大的“不整合面”,也就是說前寒武紀與寒武紀之間的地質記錄具有明顯的缺失。要想破解寒武紀大爆發之謎,必須尋找前寒武紀和寒武紀地層記錄最連續的地質剖面開展工作。

  朱茂炎等依據中國華南的研究經驗和大量的文獻調研,認為俄羅斯西伯利亞東部邊遠地區的“尤多馬河”(Yudoma River)上游可能具有前寒武紀和寒武紀連續地層剖面。為此,朱茂炎和南京古生物所趙方臣研究員聯合俄羅斯和英國同行,與西伯利亞本地獵人組成了一個聯合科考小組,在“尤多馬河”上游無人區開展了詳細的地質剖面研究和系統採樣。

  聯合研究小組在該地區剖面上發現了大量的化石,研究表明典型前寒武紀弱礦化的“克勞德管”化石與寒武紀典型的管狀等骨骼化石共生。詳細的碳同位素地層學研究表明,這些前寒武紀與寒武紀混生的化石群出現的時代早於寒武紀早期碳同位素負異常事件(BACE事件),也就是說這個混生的化石群出現在寒武紀之前的地層中。

  這一新的研究成果表明,寒武紀大爆發開始於前寒武紀,由此認為此前所謂的前寒武紀末期生物大滅絕事件是由於地質記錄不完整所造成的假像。寒武紀生物群與前寒武紀晚期埃迪卡拉紀生物群之間具有逐漸過渡的演化關係,寒武紀之初全球性劇烈的碳迴圈異常環境事件與寒武紀大爆發的關係並不明顯。

  該研究得到國家科技部、中國科學院和國家自然基金的資助。
論文資訊:http://geology.geoscienceworld.o ... 6/G38865.1.full.pdf




寒武紀:生命的伊甸園
2017-4-11 07:23 PM#1
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Dinosaurprince (Dinosaur Prince)
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I think the molecular clock evidence had actually showed the radiation of modern animal taxa much early in time like 800-1200 mya instead of the beginning of cambrian explosion.
https://academic.oup.com/mbe/art ... upport-the-Cambrian

However, given the sudden appear of biodiversity right after the snowball earth event until early cambrian instead of other time period, it will be interesting to understand what condition/ advantage at that time period favor multicellular or complex life evolution at that period instead of earlier or later time period. Given the overwhelming of evidence in these two decades, it may be a great PhD thesis idea to go
2017-4-14 08:52 AM#2
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QUOTE:
原帖由 Dinosaurprince 於 2017-4-14 08:52 AM 發表
I think the molecular clock evidence had actually showed the radiation of modern animal taxa much early in time like 800-1200 mya instead of the beginning of cambrian explosion.
https://academic. ...
Thanks for the additional informations.




寒武紀:生命的伊甸園
2017-4-20 09:52 PM#3
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c7 (Cristiano Ronaldo)
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寒武紀晚期的動物骨骼化石是怎麼樣? 有沒有証明



2017-5-2 01:39 AM#4
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原帖由 c7 於 2017-5-2 01:39 AM 發表
寒武紀晚期的動物骨骼化石是怎麼樣? 有沒有証明
發表的論文有提到




寒武紀:生命的伊甸園
2017-5-21 03:35 AM#5
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